Меню
Главная
Случайная статья
Настройки
|
Лупа (увеличительное стекло) — оптическая система, состоящая из одной и более линз и предназначенная для увеличения и наблюдения мелких предметов, расположенных на конечном расстоянии. Используется во многих областях человеческой деятельности, в том числе в биологии и энтомологии, медицине, археологии, банковском и ювелирном деле, криминалистике, при ремонте часов, прочих маленьких механизмов и радиоэлектронной техники, а также в филателии, нумизматике и бонистике.
Содержание
Параметры
Основными параметрами лупы являются диаметр лупы и фокусное расстояние. Обычно применяются лупы с фокусным расстоянием ~2—20 см. Иногда вместо фокусного расстояния используется оптическая сила, выраженная в диоптриях.
Способы использования
Традиционный (прямой)
Наблюдаемый предмет помещают от лупы на расстоянии немного меньшем её фокусного расстояния. В этих условиях лупа даёт прямое увеличенное и мнимое изображение предмета. Лучи от изображения попадают в глаз под углом большим, чем лучи от самого предмета. Этим и объясняется увеличивающее действие лупы.
Для увеличения поля зрения рекомендуется держать глаз не на расстоянии, а непосредственно вблизи лупы (разумеется, не загораживая освещение). Вопреки распространённому мнению, коэффициент увеличения лупы при этом не меняется (и даже увеличивается за счёт более полного использования напряжения хрусталика) — психофизиологический эффект кажущегося большим увеличением при наблюдении с расстояния возникает из-за зрительного контраста между неувеличенными (наблюдаемого за границами лупы) и увеличенными лупой частями объекта.
Увеличение при традиционном способе использования лупы равно:
- (при рассматривании издалека)
- (при рассматривании вплотную к лупе)
где — фокусное расстояние лупы, — расстояние наилучшего зрения (для взрослого человека от 18 до 50 лет около 25 см)[1][2][3].
При рассматривании издалека
Угол, под которым объект размером l виден с расстояния наилучшего зрения, равен:
Максимальное увеличение достигается тогда, когда мнимое изображение объекта уходит в бесконечность. При этом объект наблюдается под углом:
Отсюда коэффициент увеличения:
При рассматривании вплотную к лупе
При таком наблюдении оптические силы аккомодированного хрусталика и лупы складываются:
Объект будет наблюдаться под углом:
Отсюда коэффициент увеличения:
Обратный
Большее увеличение (правда, за счёт существенного сокращения поля зрения) можно получить, рассматривая не мнимое, а действительное изображение, формируемое перед глазом на расстоянии наилучшего зрения лупой, удерживаемой в вытянутой руке. При этом изображение видно перевёрнутым, а ход лучей напоминает таковой в микроскопе с аккомодированным хрусталиком глаза в роли окуляра. Для такого способа использования лупа должна обладать хорошим оптическим качеством, иначе изображение будет иметь сильные искажения. Этим способом трудно пользоваться дальнозорким, а также страдающим пресбиопией, но хорошо подходит близоруким.
Увеличение при обратном способе использования лупы равно:
где — фокусное расстояние лупы, — расстояние наилучшего зрения, — расстояние, на котором держат лупу.
Обратное использование лупы будет эффективно только при условии
- , что при L = 70 см и d = 25 см даёт F < 10 см.
|
|